为了提高氮掺杂石墨烯(NG)薄膜的氮掺杂浓度(氮原子质量分数)并控制掺氮类型,通过化学气相沉积法,采取气态源与固态源相结合的方式制备了高质量的单层NG薄膜。通过调控生长时间、三聚氰胺用量(碳/氮源)、制备温度等工艺参数,研究了NG薄膜的形貌、氮掺杂浓度、掺氮类型。结果表明:NG薄膜在生长过程中包括成核、生长、成膜等;适宜的制备温度(990℃)有利于氮原子掺入到碳碳平面内;高温(超过1 000℃)不利于石墨氮的生成,而有助于吡咯氮的生长;氮掺杂浓度随三聚氰胺用量的增加先升后降,最大氮掺杂浓度可达6.98%;在一定范围内,增加三聚氰胺的用量有利于吡啶氮的生成;此外,与石墨烯相比,NG薄膜可以将罗丹明B分子的检出限降低至10~(-5) mol/L。